Determination of larval instars of Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae) in Çankırı scots pine forests

Öz

This study was conducted to determine the larval instars of Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae) that damage Scots pine (Pinus sylvestris L.) at an altitude of 1204 m at Çankırı-Kurşunlu in 2004. In the same study, the determination of the most appropriate period if chemical control is necessary regarding the relationship between D.pini and its egg parasitoid Neochryocharis formosa (Westwood) (Hymenoptera: Eulophidae) was considered. After detection of D.pini larvae Scots pine shoots containing at least 60 D.pini larvae from randomly selected Scots pine trees were sampled at each sampling date (once a week). The larvae were brought to the laboratory in a cooler, and the head capsule widths and lengths were measured under a stereomicroscope and recorded. After the data were evaluated according to Dyar’s law and larval instars of D.pini were determined, larvae instars and proportions of instars in the population (%) were determined for each sampling date. Regression analyses were used to determine the relationships between the head capsule width, length, and the instars of D.pini larvae. Results show that the increment ratios of head capsule width increase for the 1st to 6th D.pini larvae were 1.353, 1.339, 1.400, 1.287, and 1.1249, respectively. The increment ratios of the head capsule widths are close to the value of 1.4 of Dyar’s law. Therefore, it is understood that the occurrence ratios (%) for D.pini instars can be determined by sampling larvae at different dates according to Dyar’s law. A significant relationship has been determined between the head capsule widths and lengths of D.pini larvae. Larval length can be used in practice for instar determination in field studies. There was no record on the head capsule increments of D.pini instars in the literature. Additionally in this study, the egg parasitoid N.formosa adults, which had developed in the field-collected and D.pini eggs in the laboratory culture began emerging on September 3rd, 2004 when the D.pini larvae were in the 6th instar. Therefore, it is determined that the most appropriate chemical control period without damaging the egg parasitoid may be the period when the 2nd instar D.pini larva proportion in the population reaches 50%. These results are important for the protection of egg parasitoids as well as the effectiveness of chemical control in large-scale applications. 

Anahtar Kelimeler

• Diprion pini
• Scots pine
• Control period
• Larval instar
• Dyar’s law

Çankırı sarıçam orman alanlarında Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae)’nin larva dönemlerinin belirlenmesi

Öz

Bu çalışma, Çankırı-Kurşunlu’da 1204 m yükseltide Sarıçam (Pinus sylvestris L.)’da zarar yapan Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae)’nin larva dönemlerinin tespit edilmesi amacıyla 2004 yılında ele alınmıştır. Aynı çalışma kapsamında, D.pini ile yumurta parazitoiti Neochryocharis formosa (Westwood) (Hymenoptera: Eulophidae) arasındaki ilişkiler de dikkate alınarak kimyasal mücadele yapılması durumunda, en uygun mücadele zamanının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Çalışma alanında D.pini larvalarının görülmesiyle birlikte, her sayım tarihinde (haftada 1 kez) rasgele belirlenmiş ağaçlardan en az 60’ar adet olmak üzere larva örneği alınmıştır. Alınan larvalar, buz kabı içerisinde laboratuvara getirilerek aynı gün içinde larvaların baş kapsül genişlikleri ile larva uzunlukları stereo-mikroskop altında ölçülüp kaydedilmiştir. Elde edilen veriler Dyar (1890) kanununa göre değerlendirilerek D.pini’nin değişik larva dönemleri belirlendikten sonra, her sayım tarihinde ormandan alınan larvaların yaş dönemleri ve bunların popülasyondaki payları (%) ayrı ayrı belirlenmiştir. D.pini larvalarının baş kapsül genişliği, larva uzunluğu ve larva dönemleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesinde regresyon analizi uygulanmıştır. Elde edilen bulgulara göre, D.pini’nin değişik larva dönemleri arasındaki baş kapsül genişliği artış oranlarının 1-6. larva dönemlerinde ardışık olarak sırasıyla 1,353; 1,339; 1,400, 1,287 ve 1,249 olduğu tespit edilmiştir. Aynı çalışmada bu değerlerin, Dyar (1890) yasasında belirtilen 1,4 değerine oldukça yakın olduğu anlaşılmıştır. Buna göre, değişik tarihlerde, larva popülasyonundan örnekler alınmak suretiyle, zararlı larvalarının bulunma oranları (%)’nın Dyar kanununa göre belirlenebileceği anlaşılmıştır. Bu çalışmada, D.pini larvalarının baş kapsül genişliği ile larva uzunluğu arasında da önemli bir ilişki belirlenmiştir. Larva uzunluğu arazi çalışmaları sırasında larva dönemlerinin pratik bir şekilde belirlenebilmesi için kullanılabilir. Yapılan literatür taramasında D.pini larvalarının baş kapsül genişliği ile ilgili herhangi bir kayda rastlanılmamıştır. Bu çalışma sırasında, çalışma alanından toplanarak laboratuvarda kültüre alınan D.pini yumurtalarında gelişen yumurta parazitoiti N.formosa erginlerinin 03.09.2004 günü D.pini larvalarının 6.dönemde olduğu sırada çıkmaya başladığı gözlenmiştir. Buna göre, kimyasal mücadele yapılması durumunda, sözü edilen yumurta parazitoitinin kimyasal mücadele uygulamasından zarar görmeyeceği en uygun mücadele zamanının; 2. dönem D.pini larvalarının popülasyondaki payının yaklaşık %50 oranına ulaştığı periyot olduğu belirlenmiştir. Geniş alan mücadelesinde, gerek doğal düşmanların korunması ve gerekse mücadelenin etkinliği bakımından bu çalışmada elde edilen bulgular önemli görülmektedir. 

Anahtar Kelimeler

• Diprion pini
• Sarıçam
• Mücadele zamanı
• Larva dönemleri
• Dyar kanunu

Kaynakça

1. Ahmad, T., Nabi, S., 2012. On the food preference and application of Dyar's law to different hopper instars of Choroedocus illustris Walker (Orthoptera: Acrididae). Italian Journal of Zoology, 79: 598-606.
2. Akıncı, Z.E., Avcı, M., 2016. Neodiprion sertifer’in Göller Bölgesi ormanlarında biyolojisi ve doğal düşmanları. Turkish Journal of Forestry, 17: 30-36.
3. Castañeda-Vildózola, Á., González-Hernández, H., Equihua-Martínez, A., Valdez-Carrasco, J., Peña, J.E., Cazado, L.E., Franco-Mora, O., 2016. Head capsule width is useful for determining larval instar in Heilipus lauri (Coleoptera: Curculionidae). Florida Entomologist, 99: 822-825.
4. Civelek, H.S., Yoldaş, Z., Weintraub, P.G., 2002. Parasitoid complex of Liriomyza huidobrensis. Phytoparasitica, 30: 285-287.
5. Costa, F.A.P.L., Gomes-Filho, A., 2002. Using body length measurements to study larval growth: A lepidopteran example. Neotropical Entomology, 31: 177-180.
6. Crosby, T.K., 1973. Dyar's rule predated by Brook's rule. New Zealand Entomologist, 5: 175-176.
7. Çıkman, E., Beyarslan, A., Civelek, H.S., 2006. Parasitoids of Leafminers (Diptera: Agromyzidae) from southeast Turkey with 3 new records. Turkish Journal of Zoology, 30: 167-173.
8. Çıkman, E., Uygun, N., 2003. Şanlıurfa ilinde tarım ve tarım dışı alanlarda saptanan galerisineği (Diptera: Agromyzidae) türleri ve parazitoitleri. Türkiye Entomoloji Dergisi, 27(4): 305-318.

9. Dang, H.T., Takagi, M., Takasu, K., 2004. Effects of selective insecticides on host searching and oviposition behavior of Neochrysocharis formosa (Westwood) (Hymenoptera: Eulophidae), a larval parasitoid of the American serpentine leafminer. Applied Entomology and Zoology, 39: 435-441.
10. Durak, R., Borowiak-Sobkowiak, B., 2007. Developmental stages of Cinara tujafilina (Hemiptera, Aphidoidea). Aphids and Other Hemipterous Insects, 13: 151-155.
11. Dyar, H.G., 1890. The number of molts of lepidopterous larvae. Psyche, 5: 420-422.
12. Elekçioğlu, N.Z., Uygun, N., 2006. The parasitoid complex of the Citrus leafminer, Phyllocnistis citrella Stainton (Lepidoptera: Gracillariidae) in the east Mediterranean region of Turkey and their role in biological control. Turkish Journal of Zoology, 30: 155-160.
13. Fernandes, E., Araujo, E., Souza, I., Souza, M., Nunes, G., 2019. Development and morphological characterization of the immature stages of Tetrastichus giffardianus Silvestri (Hymenoptera: Eulophidae). Revista Brasileira de Biologia, 63: 262-267.
14. Francisco, O., Prado, A.P.D., 2001. Characterization of the larval stages of Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae) using head capsule width. Revista Brasileira de Biologia, 61: 125-131.
15. Frouz, J., Ali, A., Lobinske, R.J., 2002. Suitability of morphological parameters for instar determination of pestiferous midges Chironomus crassicaudatus and Hlyptotendipes paripes (Diptera: Chironomidae) under laboratory conditions. Journal of The American Mosquito Control Assocation, 18: 222-227.
16. Gençer, L., Çalışkan, S.S., 2005. Chalcidoid parasitoids of Micrurapteryx sophorivora (Lepidoptera: Gracillariidae) in Kuluncak, Turkey. Phytoprotection, 86: 133-134.
17. Go, M.S., Kwon, S.H., Kim, S.B., Kim, D.S., 2019. The developmental characteristics for the head capsule width of Monochamus alternatus (Coleoptera: Cerambycidae) larvae and determination of the number of instars. Journal of Insect Science, 19(1): 26.
18. Herz, A., Heitland, W., 2003. Impact of cocoon predation and parasitism on endemic populations of the common pine sawfly, Diprion pini (L.) (Hymenoptera, Diprionidae) in different forest types. Agricultural and Forest Entomology, 5: 35-41.
19. Hoffman, H., Hackbarth, W., 1991. Technical spraying variants for aerial forest protection measures. Beltrage für die Forestwirtschaft, 25: 131-136.
20. Karaca, V., Gözüaçık, C., Şimşek, Z., 2012. Süne (Eurygaster integriceps Put.) mücadelesinde havadan ilaçlamadan yönetimli çiftçi mücadelesine geçişin sürdürülebilir olması bakımından alınması gereken önlemler. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 5: 83-87.
21. Kececi, M., Tepe, S., Teksam, I., 2008. Antalya ilinde örtüaltı domates ve fasulye yetiştiriciliğinde zararlı olan yaprak galerisineği [Liriomyza trifolii (Burgess)] ile parazitoidlerinin populasyon gelişmesi üzerine araştırmalar. Batı Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitusü Dergisi, 25: 13-23.
22. Kondur, Y., Şimşek, Z., 2019. İndağı (Ilgaz, Çankırı) meşe (Quercus sp.) ormanlarında zarar yapan Tortrix viridana L. (Lepidoptera: Tortricidae)’nın biyolojisi ile zarar durumu. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 5: 86-99.
23. Lindstedt, C., Miettinen, A., Freitak, D., Ketola, T., Lopez-Spulcre, A., Mäntylä, E., Pakkanen, H., 2018. Ecological conditions alter cooperative behaviour and its costs in a chemically defended sawfly. Proceedings of the Royal Society, 285(B): 20180466.
24. Luna, M.G., Wada, V.I., Salle, J.L., Sanchez, N.E., 2011. Neochrysocharis formosa (Westwood) (Hymenoptera: Eulophidae), a newly recorded parasitoid of the tomato moth, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), in Argentina. Neotropical Entomology, 40: 412-414.
25. Malinowski, H., 1998. Sensivity of the more important forest defoliation insects in Poland to insecticides. In: Population Dynamics, Impacts, and Integrated Management of Forest Defoliating Insects (Ed: McManus, M.L., Liebhold, A.M.), Banska Stiavnica, Slovak Republic, pp. 100-107.
26. Meshkova, V., Nazarenko, S., Kolienkina, M., 2019. Diprion pini L. (Hymenoptera, Symphta, Diprionidae) population dynamics in the low Dnieper region. Folia Forestalia Polonica, 61(A): 22-29.
27. Mohammadi, D., Abad, R.P., Rashidi, M.R., Mohammadi, S.A., 2010. Study of cotton bollworm, Helicoverpa armigera Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) using Dyar’s rule. Munis Entomology & Zoology, 5(1): 216-224.
28. Mopper, S., Whitham, T.G., Price, P.W., 1990. Plant phenotype and interspesific competition between insects determine sawfly performance and density. Ecology, 71: 2135-2144.
29. Panzavolta, T., 2007. Instar determination for Pissodes castaneus (Coleoptera: Curculionidae) using head capsule widths and lengths. Environmental Entomology, 36: 1054-1058.
30. Saleh, A., Allawi, T.F., Ghabeish, I., 2010. Mass rearing of Neochrysocharis formosa (Westwood) (Eulophidae: Hymenoptera), a parasitoid of leafminers (Agromyzidae: Diptera). Journal of Pest Science, 83: 59-67.
31. Selfa, J., Polidori, C., Asis, J.D., De Pedro, L., Pujade-Villar, J., Tormos, J., 2017. Random pattern of parasitism and female-biased sex ratio in the egg parasitoid Neochrysocharis formosa attacking the pine sawfly Diprion pini in mountain forests of Spain. Phytoparasitica, 45: 85-93.
32. Shull, D.R., Stewart, R.L., Paulson, G.S., 2010. Application of Dyar's Law to life stages of Sigara mathesoni (Heteroptera: Corixidae). Entomological News, 121: 469-474.
33. Şimşek, Z., 1986. Güneydoğu Anadolu bölgesinde süne (Eurygaster integriceps Put. (Heteroptera: Scutelleridae) ile yumurta parazitoidi (Trissolcus semistriatus Nees.) arasındaki bazı ilişkiler üzerinde araştırmalar. Türkiye I. Biyolojik Mücadele Kongresi, 12-14 Şubat, Adana, Türkiye, pp. 342-354.
34. Şimşek, Z., 2004. Kitin sentezini engelleyen Diflubenzuron ilacının sarıçamın önemli zararlısı olan çalı antenli çam yaprakarısı (Diprion pini L.: Hymenoptera - Diprionidae) mücadelesine kullanım imkanlarının araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, A(2): 48-59.
35. Şimşek, Z., Kondur, Y., 2006. Çankırı ormanlarının zararlı böcekleri ve mücadele yöntemleri. Gazi Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 6: 98-119.
36. Şimşek, Z., Kondur, Y., 2016. Çankırı Pinus spp. orman alanında Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae)’nin biyolojisi ve zarar durumu. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 2: 4-12.
37. Şimşek, Z., Kondur, Y., 2017a. Çankırı sarıçam ormanlarında Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae)’nin feromon tuzakları yardımıyla popülasyon seyrinin belirlenmesi. Kastamonu Orman Fakültesi Dergisi, 17: 194-208.
38. Şimşek, Z., Kondur, Y., 2017b. Determination of the natural enemies of Diprion pini L. (Hymenoptera: Diprionidae) in Çankırı, Turkey. Freseinus Environmental Bulletin, 26: 6749-6759.
39. Tozlu, G., Kotan, R., Gokturk, T., 2016. Biological control of pine sawfly (Diprion pini L.) and molecular characterisation of effective strains. Romanian Biotechnological Letters, 21: 11272-11280.
40. Uygun, N., Polatöz, Z., Başpınar, H., 1995. Faunistic studies on Agromyzidae (Diptera) in the south east Mediterranean region of Turkey. Turkish Journal of Zoology, 19: 123-136.
41. Velez, L., Diez, J.Y., Pajares, J., 2001. Biología de Diprion pini en la Sierra de Francia. III Congreso Forestal Español Publicación: Actas, 25-28 Septiembre, Granada, Español, pp. 45-52.
42. Williams, D.G., McDonald, G., 1982. The duration and number of the immature stages of codling moth Cydia pomonella (L.) (Tortricidae: Lepidoptera). Australian Journal of Entomology, 21: 1-4.
43. Yıldırım, D., Yıldız, Y., 2019. Bala ve Elmadağ yöresi karaçam (Pinus nigra) ormanlarında zarar yapan Diprion pini (L.) üzerine araştırmalar. Bartın University International Journal of Natural and Applied Sciences, 2: 239-250.